Effect of nondestructive testing of laminations on the bending properties of glulam beams made from louro-vermelho (Sextonia rubra)

Efeito da classificação não destrutiva das lâminas sobre as propriedades de flexão de vigas MLC produzidas com louro-vermelho (Sextonia rubra)

Effect of nondestructive testing of laminations on the bending properties of glulam beams made from louro-vermelho (Sextonia rubra)

Efeito da classificação não destrutiva das lâminas sobre as propriedades de flexão de vigas MLC produzidas com louro-vermelho (Sextonia rubra)

Ricardo Faustino Teles^I; Cláudio Henrique Soares Del Menezzi^II; Mário Rabelo de Souza^III; Frederico de Souza^IV

^IForest Engineer, PhD candidate in Forest Sciences/UnB, Assistant Professor at Faculdade da Terra de Brasília – Recanto das Emas, Área Especial, Quadra 203, Lote 32 S/N – 72610-300 – Brasília, DF, Brazil – [e-mail]

^IIForest Engineer, Adjunct Professor – Departamento de Engenharia Florestal – Universidade de Brasília – Campus Universitário Darcy Ribeiro – 70904-970 – Brasília, DF, Brazil – [e-mail]

^IIIPhysicist, Environmental Analyst – Laboratório de Produtos Florestais – Serviço Florestal Brasileiro – SCEN, Trecho 02 – 70818-900 – Brasília, DF, Brazil – [e-mail]

^IVForest Engineer, PhD candidate in Forest Sciences/UnB, Assistant Professor at Faculdades Integradas de Mineiros – Instituto de Ciências Agrárias – Rua 22, s/n, Setor Aeroporto – 75830-000 – Mineiros, GO, Brazil – [e-mail]

ABSTRACT

This work aims to assess the bending properties of glued laminated timber beams (glulam) manufactured with species louro-vermelho (Sextonia rubra). Laminations were nondestructively tested using the transverse vibration method (E_Mlam). Then 10 glulam beams were manufactured and tested in static bending according to ASTM D 198 standard, having modulus of elasticity (E_M), modulus of rupture (f_M), and bending moment (M) determined. The finished beams were also tested by the transverse vibration method (E_Mvt). It was noted that the E_Mvt value was only 2% lower than the E_M value. Using laminations with a high modulus of elasticity did allow effective gain in stiffness. Therefore, results indicate that the transverse vibration method is a valid, reliable technique both for testing glulam laminations and for assessing stiffness in finished beams. Bending properties in glulam beams were influenced by the stiffness of constituent laminations.

Key words: Transverse vibration, glued laminated timber, static bending.

RESUMO

Conduziu-se este trabalho, com o objetivo de avaliar as propriedades de flexão de vigas de madeira laminada colada (MLC) produzidas com a espécie louro-vermelho (Sextonia rubra). As lâminas foram classificadas não destrutivamente pelo método de vibração transversal (E_Mlam). Em seguida, 10 vigas de MLC foram produzidas e ensaiadas em flexão estática, conforme a norma ASTM D 198 e determinados o módulo de elasticidade (E_M), o módulo de ruptura (f_M), e o momento fletor (M). As vigas consolidadas foram ainda avaliadas pelo método de vibração transversal (E_Mvt). Foi observado que o E_Mvt apresentou valor somente 2% inferior a E_M. O uso de lâminas com elevado módulo de elasticidade proporcionou um ganho efetivo na rigidez das vigas de MLC. Dessa forma, os resultados indicam que o método de vibração transversal é uma técnica confiável e válida tanto para a classificação das lâminas de MLC, quanto para a avaliação da rigidez de vigas consolidadas. As propriedades de flexão de vigas de MLC foram influenciadas pela rigidez das lâminas que as compõem.

Palavras-chave: Vibração transversal, madeira laminada colada, flexão estática.

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5 ACKNOWLEDGEMENTS

To CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior), for granting the scholarship to the first author.

To CNPq, through 'Edital Universal 2007' (Proc. 474737/2007-1), for fully sponsoring the work;

To the Laboratório de Produtos Florestais (LPF) for all the logistic support in beams production and mechanical testing.

To the Fundação de Tecnologia Florestal (FUNTEC), for technical and financial support throughout the project.

6 BIBLIOGRAPHICAL REFERENCES

Received: March 12, 2009

Accepted: December 21, 2009

• AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM D198: standard test methods of static tests of lumber in structural sizes. Philadelphia, 1997.
• ARRUDA, H. A. C. Influência da classificação das lâminas em vigas de MLC. 1995. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) -Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1995.
• BODIG, J.; JAYNE, B. A. Mechanics of wood and wood composites. New York: V.N. Reinhold, 1993.
• BURDZIK, W. M. G. Finger joint strength: a laminated beam strength predictor? South African Forestry Journal, Pretoria, n. 178, p. 39-45, 1997.
• CALIL JUNIOR, C.; MINA, A. Vibração transversal: um método eficiente para a classificação de peças estruturais de madeira. Engenharia Agrícola, Campina Grande, v. 7, n. 2, p. 335-338, 2003.
• CANDIAN, M. Estudo da classificação não destrutiva de peças serradas de espécies cultivadas no Brasil para uso em estrutura. 2007. 154 p. Dissertação (Mestrado) -Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2007.
• COIADO, B.; DIAS, A. A. Avaliação da resistência à tração paralela às fibras de peças de madeira de Pinus Sp com dimensões estruturais e classificadas visualmente São Carlos: USP, 2004. Relatório de iniciação científica.
• FAGUNDES, S. R.; SZÜCS, C. A. Composição racional de vigas de madeira laminada colada de Pinus. In: ENCONTRO BRASILEIRO EM MADEIRAS E EM ESTRUTURAS DE MADEIRA, 6., 1998, Florianópolis. Anais... Florianópolis: UFSC, 1998. v. 1.
• FALK, R. H.; COLLING, F. Laminating effects in glued-laminated timber beams. Journal of Structural Engineering, v. 121, n. 12, p. 1857-1863, 1995.
• FIORELLI, J. Estudo teórico e experimental de vigas de madeira laminada colada reforçadas com fibra de vidro 2005. 108 p. Tese (Doutorado) -Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2005.
• GROHMANN, S. Z.; SZÜCS, C. A. Vigas de madeira laminada colada com lâminas pré-classificadas de Eucalyptus grandis In: ENCONTRO BRASILEIRO EM MADEIRAS E EM ESTRUTURAS DE MADEIRA, 6., 1998, Florianópolis. Anais... Florianópolis: UFSC, 1998. v. 1.
• HERNADEZ, R.; MOODY, R. C. Analysis of glulam timber beams with mechanically graded (E-rated) outer laminations. In: INTERNATIONAL WOOD ENGINEERING CONFERENCE, 1996, New Orleans. Proceedings... Boton Rouge: Lousiana State University, 1996. v. 1, p. 144-150.
• INSTITUTO BRASILEIRO DO MEIO AMBIENTE E DOS RECURSOS NATURAIS RENOVÁVEIS. Madeiras da Amazônia: descrição do lenho de 40 espécies ocorrentes na floresta nacional do Tapajós. Brasília: Ibama-LPF, 1989. 156 p.
• INSTITUTO BRASILEIRO DO MEIO AMBIENTE E DOS RECURSOS NATURAIS RENOVÁVEIS. Madeiras tropicais brasileiras. 2. ed. Brasília: Ibama-LPF, 2002. 152 p.
• INSTITUTO DE PESQUISA TECNOLÓGICA DO ESTADO DE SÃO PAULO. Madeira: uso sustentável na construção civil. São Paulo: IPT, 2003. 59 p.
• MOODY, R. C.; BOHANNAN, B. Flexural properties of glued-laminates souther pine beams with laminatios positioned by visual-stiffness criteria Madison: Forest Produtcs Laboratory, 1970.
• NASCIMENTO, A. M.; DELLA LUCIA, R. M.; BAETA, F. C. Comportamento de vigas retas em MLC com emendas de topo e bisel: parte I. Floresta e Ambiente, Seropédica, v. 9, n. 1, p. 63-71, 2002.
• PELLERIN, R. F.; ROSS, J. R. Nondestructive evaluation of wood Madison: USDA, 2002.
• TARGA, L. A.; BALLARIN, A. W.; BIAGGIONI, M. A. M. Avaliação do módulo de elasticidade da madeira com uso de método não-destrutivo de vibração transversal. Engenharia agrícola, Jaboticabal, v. 25, n. 2, p. 291-299, maio/ago. 2005.
• TELES, R. F. Propriedades tecnológicas de vigas de madeira laminada colada produzidas com louro vermelho (Sextonia rubra) 2009. 118 p. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) -Universidade de Brasília, Brasília, 2009.
• ZANGIÁCOMO, A. L. Emprego de espécies tropicais alternativas na produção de elementos estruturais de madeira laminada colada 2003. 78 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia) Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2003.

Publication Dates

• Publication in this collection
  23 Sept 2014
• Date of issue
  Mar 2010

History

• Received
  12 Mar 2009
• Accepted
  21 Dec 2009